專利名稱：納米碳管復(fù)合高能蓄電池板柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種納米碳管復(fù)合高能蓄電池板柵，本發(fā)明涉及一種新型復(fù)合材料的蓄電池板柵。
背景技術(shù)：
對鉛酸蓄電池(鉛)其基本構(gòu)造而言，目前仍是沿用舊的燒鑄板柵制造法，這種鉛極板柵的重量占整個電極板重量的近1/2。這種板柵在燒鑄過程中對環(huán)境的污染非常嚴(yán)重，由此電極板柵真實表面積往往很少，活性物質(zhì)的利用率也得不到充分發(fā)揮，一般都在40％以下，再加上電解夜的因素影響，所以，對鉛酸蓄電池重量比能量來看，實際能達(dá)到能量的非常之低，而且不能滿足高倍率充放電的需要，特別在過放電擱置后又易生成沒有電活性的硫酸鹽致使充電能力降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提高鉛酸蓄電池活性物質(zhì)利用率，及其電池高倍率充放電特性。
本發(fā)明的納米碳管復(fù)合高能蓄電池板柵的組份是由納米碳管、碳纖維、玻璃纖維及氮化硅(SiN)組成，其中各組份的含量分別為總重量百分比的0.01～0.05％、1～1.5％、1.5～2％，其余為氮化硅；將上述各組份按比例攪拌均勻，加入107地板膠混合均勻后，通過模具沖壓成型，壓力為30-60砘，經(jīng)過恒溫箱32-37℃烘干，使其含水量在0.1～0.5％后，經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)1.5小時，溫度為680℃～1700℃，再緩慢降溫至接近室溫出爐板柵骨架燒結(jié)完成；板柵表面涂覆于鉛膏3日，經(jīng)20～25小時后化成，便可以組裝電池。
燒結(jié)過程中，板柵體積收縮進(jìn)僅在0.1～0.05％之間，這就可以得到尺寸精確板柵。
本發(fā)明燒結(jié)出極板的氮化硅(SiN)基體，導(dǎo)電性能好，孔率高，可達(dá)20％左右，再加上納米碳管，正、負(fù)極活性物質(zhì)微粒在細(xì)孔的孔壁上，約占極板體積的(50％)，極板中的活性物質(zhì)分散性好，表面積大，納米碳管與氮化硅(SiN)燒結(jié)基體相接，又與電解液連接，使極板電阻減小，所以電池高倍率放電時電池電壓穩(wěn)定。
本發(fā)明復(fù)合材料添加了碳纖維和玻璃纖維以后，使納米碳管和氮化硅(SiN)材料更進(jìn)一步強化，增強導(dǎo)電性能，提高復(fù)合材料的機械性能(防止斷裂)抗沖擊力。提高了復(fù)合材料的耐腐蝕性能，改變板柵的表面狀態(tài)，提高板柵表面激活性，抑制PbSO4的生成。
本發(fā)明用復(fù)合材料制作板柵，可將板柵作的比較薄，采用薄型板柵設(shè)計來滿足高倍率放電性能是必須的，薄型板柵(0.3mm～1.0mm)增大了電極反應(yīng)面積，提高活性物質(zhì)利用率，降低了電池內(nèi)阻(0.02Ω～0.03Ω)，因而能夠獲得良好的大電流放電性能，極板化成時間可縮短4-5小時，同時該板柵的制造工藝簡單，用國產(chǎn)普通生產(chǎn)設(shè)備便可生產(chǎn)制造，用納米復(fù)合材料制作板柵組裝電池。


圖為本納米碳管復(fù)合高能蓄電池板柵結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例(見圖)取重量百分比為0.02％的納米碳管、1.2％的碳纖維、1.7％的玻璃纖維及97.08％的氮化硅粉混合均勻，用總重5％左右的107地板膠將它們和在一起，放入模具壓制成型后，放入恒溫箱內(nèi)烘干，使其含水量達(dá)0.1～0.5％，經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)1.5小時，溫度為680℃～1700℃，再緩慢降溫至接近室溫出爐板柵骨架燒結(jié)完成；板柵表面涂覆于鉛膏3日，經(jīng)20～25小時后化成，便可以組裝電池；板柵的形狀為矩形，其中為矩形格柵，為了增加其強度板柵上作有“X”型的加強筋，板柵的一側(cè)設(shè)有一安裝柄。
權(quán)利要求
一種納米碳管復(fù)合高能蓄電池板柵，其特征在于它的組份是由納米碳管、碳纖維、玻璃纖維及氮化硅組成，其中各組份的含量分別為總重量百分比的0.01～0.05％、1～1.5％、1.5～2％，其余為氮化硅；將上述各組份按比例攪拌均勻，加入107地板膠混合均勻后，通過模具沖壓成型，壓力為30-60砘，經(jīng)過恒溫箱32-37℃烘干，使其含水量在0.1～0.5％后，經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié)1.5小時，溫度為680℃～1700℃，再緩慢降溫至接近室溫出爐板柵骨架燒結(jié)完成；板柵表面涂覆于鉛膏3日，經(jīng)20～25小時后化成，便可以組裝電池。
全文摘要
一種納米碳管復(fù)合高能蓄電池板柵,本發(fā)明涉及一種新型復(fù)合材料的蓄電池板柵。本板柵的組份是由納米碳管、碳纖維、玻璃纖維及氮化硅組成,將上述各組份按比例攪拌均勻,加入107地板膠混合均勻后,通過模具沖壓成型,經(jīng)過恒溫箱烘干,經(jīng)燒結(jié)爐燒結(jié),再緩慢降溫至接近室溫出爐板柵骨架燒結(jié)完成;板柵表面涂覆于鉛膏3日,經(jīng)20～25小時后化成,便可以組裝電池。本極板的導(dǎo)電性能好,孔率高,再加上納米碳管,正、負(fù)極活性物質(zhì)微粒在細(xì)孔的孔壁上,約占極板體積的(50%),極板中的活性物質(zhì)分散性好,表面積大,納米碳管與氮化硅(SiN)燒結(jié)基體相接,又與電解液連接,使極板電阻減小,所以電池高倍率放電時電池電壓穩(wěn)定。
文檔編號H01M4/73GK1380710SQ0212050
公開日2002年11月20日 申請日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者烏日根 申請人:烏日根